MATLAB® および Simulink® を使用すれば、エンジニア、研究者、および科学者は、業界の規制や規格に準拠しながら外科用機器と手術ロボットを設計、プロトタイピング、テストできます。開発プロセスにおいて、MATLAB および Simulink 製品の FDA/CE 規制に対する妥当性を確認し、IEC 62304 などの規格に準拠させることができます。
MATLAB と Simulink を使用すれば、次のことが可能になります。
- センサーデータと制御システムのためのアルゴリズムの設計とシミュレーション
- リアルタイム画像処理のための組み込みコンピューター ビジョン アルゴリズムの作成
- 人工知能 (AI) モデルの学習、検証、およびシステム設計への統合
- リアルタイム ハードウェア プラットフォームでのラピッド プロトタイピングの実行
- 要件の完全なトレーサビリティを備えた IEC 62304 に準拠した組み込みソフトウェアの開発
「モデルベースデザインは、新機能を開発して迅速に展開できるため、当社の技術革新には欠かせません。プロトタイプを短期間で作成し、要件を満たしていると確認できれば完成させて、製品開発段階に移行できます。」
MATLAB および Simulink を使用した外科用機器
センサーデータと制御システムのためのアルゴリズムの設計およびシミュレーション
MATLAB と Simulink を使用すれば、異なる物理領域を統一されたシミュレーション環境に統合し、複雑な外科用機器と手術ロボットを設計およびテストすることができます。触覚センサー、多自由度、複雑な運動学およびダイナミクス、ワークスペース制約条件、高度な制御アルゴリズムをシミュレーションできます。シミュレーションにより、ハードウェアに依存しない環境でアルゴリズム、センサー、およびマルチボディー コンポーネントの相互運用性を保つ必要があるシステム設計を支援します。
リアルタイム画像処理のための組み込みコンピューター ビジョン アルゴリズムの作成
MATLAB および Simulink は、画像補正、手術ナビゲーション、組織検出向けコンピューター ビジョン アルゴリズムの高速で直観的な開発環境を提供します。さまざまな画像処理方法を迅速にプロトタイピングし、実環境におけるパフォーマンスの妥当性を確認できます。妥当性確認の後、自動コード生成を使用した CPU、GPU、FPGA への展開により、リアルタイム画像処理を迅速に行えるようアルゴリズムを最適化できます。
システム設計への AI の統合
MATLAB と Simulink により、システムレベルのモデル化から組み込みソフトウェアまで、エンドツーエンドの AI ワークフローを実現できます。モデル化とシミュレーションにより、システム設計の一部として AI モデルを実装でき、パフォーマンスと相互運用性を検証できます。統合については、モデルベースデザイン (MBD、モデルベース開発) を使用した IEC 62304 準拠の開発プロセスに沿って、ターゲット ハードウェア用に最適化された組み込みコードを生成できます。
製品使用例および使い方
リアルタイム ハードウェア プラットフォームでのラピッド プロトタイピングの実行
MATLAB と Simulink を使用すれば、システムレベル シミュレーションからラピッド プロトタイピングによるリアルタイムテストに移行できます。新しい設計のアイデアを、最終製品を表すハードウェアインザループ (HIL) プラットフォーム上ですばやく実装およびテストできます。このワークフローにより開発プロセス全体を短縮できるほか、外科用機器におけるアルゴリズムの安全性とパフォーマンスを検証できます。
IEC 62304 に準拠した組み込みソフトウェアの開発
MATLAB および Simulink でモデルベースデザインを使用して、IEC 62304 準拠の組み込みソフトウェアを開発できます。モデルベースデザインにより、検証と妥当性確認をソフトウェア開発ワークフローに組み込み、テスト済みの安全な医療機器向けソフトウェアの設計用に共通のフレームワークを確立します。IEC 62304 規格で必要とされるドキュメンテーションのほとんどが、完全なトレーサビリティを備えた状態で自動的に作成されます。
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